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1、轴流风机振动故障分析与处理一、设备参数与结构风机型号W12gl2.5,叶轮直径D2=1250mm,最高转速n=2550r/min,设计性能参数为：风量Q=235440m3/h,全压p=llOOOPa,进口温度t=150°C,进口密度P=0.763kg/m3,输送介质为转炉煤气（干法除尘）。风机结构和试验台布置见图1。该风机主要由转子和定子组成，转子包括主轴、叶轮、联轴器、固定端轴承（以下简称轴承1）和非固定端轴承（以下简称轴承2）,定子包括进风箱（含进口导叶和轴承I的底座）、机壳（含后导叶和轴承II的底座）、扩压器和钢制风机底座。显然，与一般离
2、心风机结构不同的是，轴承I的底座和轴承II的底座均未与混凝土基础直接接触。为完成运转试验过程，由增速机通过长度为3.3m的加长型空心轴将两台直流电动机串联。1•直流电机;2•增速机;3•传动轴;4•联轴器;5•轴承【;6・进风箱;7•主轴;&叶轮:9.轴欣11：1（）.机壳；11.扩压器；12.轴贞11的底架；13.轴承I的底架；14.钢制风机底座;15•增速机底座；16•电机底座,图I风机试验台布置图二、振动特点根据转炉各冶炼阶段（准备、预热/降罩、吹炼、补吹、出钢、清理炉口、加废钢兑铁）的不同，该风机的运行工况频繁变换。因此，不仅要满足各冶
3、炼阶段所需性能参数以及防泄漏、防爆的要求，还要满足35〜38min内低、高速频繁调速运行的要求。所以，制造厂需对其进行严格的出厂运行实验。然而，该风机在运行实验中却发牛了严重的振动问题，振动数据见表1,尤其进行的所有实验转速述远达不到最高设计转速2550r/min,显然，这个振动问题的分析和处理十分具有挑战性。表1风机振动值表2(MX)0.7721.1310.769().931—22001.79()1.1461.643—225()1.()X51.8711.3692.275—230()1.2952.4712.0672.706—232()2.978
4、3.4273.1982.8587.823493.0483.4543.4022.99()8.82400（反转）3.2054.890&49X7.849g*—风机轴承1风机轴承11増速机转速/（r/min）L雨::奁方向水屮方向垂直方向水平方向水平方向由表1可分析其振动特点如下:1）风机振动与转速关联性强，转速越高，振动越大；2）风机升/降速过程中，在同一转速的振动特性相同，具有重复性；3）风机轴承I与轴承II振动相差不大，即振动数量级相同；在2320r/min以上，风机轴承I与轴承II相比，前者垂直方向振动小于后者，而水平方向振动大于后者，显示二者
5、在垂直和水平方向的刚度存在差异；4）增速机振动与转速关联性强，在输岀轴反转2400r/min时达到10.Omm/s,由此增加了振动问题的复杂性；5）受电机功率限制，最高转速只有达到正转2349r/min和反转2400r/min,不可能实施冲转实验；6）风机最高线速度为167ni/s,但在试验中无法实施，需由次高转速判断最高转速时的振动特性。三、振动检测分析风机主要有动不平衡、不对中、轴承故障、转子零部件部分松动或脱落、转子转速接近临界转速、共振等八大类振动问题，但具体表现在不同的风机结构上，其振动征兆会有所区别，尤其是振动由多种因素共同作用时，
6、则大大增加了诊断和分析的复杂性。对于本例，不排除为多种因素的复合作用，为此，在振动频谱分析、转子模态测试等方面都进行了相应的分析工作。本例采用的测试仪器和传感器有八通道数据采集箱、四通道信号调理仪、激振器、功率放大器、速度传感器、加速度传感器、力锤及力传感器；所应用的软件有SsCras信号与系统分析＞SinSwt正弦扫频动力特性及MaCras机械及结构模态分析。1、增速机振动首先解决增速机振动问题。根据经验，对增速机滑动轴承重新浇瓦、加工，同时将增速机高、低速端联轴器与其齿轮轴重新进行动平衡校正。增速机经过维修后其高速输出端带负荷运行到2400
7、r/min时振动速度仅为2.5mm/s,表明增速机振动已经排除。但在后续的风机试验中（风机振动见表1）,则说明风机振动此时已经与增速机无关联。2、振动频谱分析各试验转速下的振动频率分析见表20正转2349r/min时的振动频谱见图2(其余转速的振动频谱略去)，其中：图2(a).2(b)为轴承1的垂直、水平振动频谱，图2(c)、2(d)为轴承II的垂直、水平振动频谱。由此分析：升速2OOOr/min以后振动明显增加，频谱以工频分量为主，基本没有2倍频分量U基础振动不大，可以排除轴系对中及基础安装不牢固的可能，但提高转子动平衡品质等级对解决问题是有
8、利的；再升高转子速度后，出现幅值较低的2倍频、3倍频和4倍频分量，不排除叶轮内焊渣、氧化皮或其它界物未清理干净的因素。0.0(■)1通道线性iBHMS
